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1、高压直流套管用空心复合绝缘子技术规范Technicalspecificationforhollowcompositeinsulatorsforhigh-voltageDCbushings（草案）X-X-X发布X-X-X实施目次目次I前言Il1范围32规范性引用文件33术语和定义34一般使用条件45技术要求56检验规则87标识118文件11附录A12（资料性）12直流套管用空心复合绝缘子最大运行负荷计算方法12附录B1414空心复合绝缘子整体弹性模计算方法14一”/1刖三本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专
2、利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件是新制定标准。本文件由XXX提出。本文件由XXXXXX归口并负责解释。本文件主要起草单位：本文件参与起草单位：本文件主要起草人:高压直流套管用空心复合绝缘子技术规范1范围本文件规定了20OkV及以上直流穿墙套管及换流变阀侧套管空心复合绝缘子选型参数要求、试验检验等。本文件适用于200kVl100kV电压等级直流系统用穿墙套管、变压器阀侧套管等。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T
3、2900.1电工术语基本术语GB/T2900.8电工术语绝缘子GB/T4109交流电压高于1000V的绝缘套管GB/T21429户外和户内电气设备用空心复:合绝缘子定义、试验方法、接收准则和设计推荐GB/T22674直流系统用套管GB/T26218污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定IEC/IEEE65700-19-03Edition1.02014-07:直流系统用套管(Bushingsford.c.application)IEC60137-2017交流电压高于IOoOV的绝缘套管(InSUIaIedbushingsforalternatingvoltagesaboveI000V)IEC
4、61462-2023户外和户内电气设备用空心复合绝缘子定义、试验方法、接收准则和设计推荐GB/T1408.1绝缘材料电气强度试验方法第1部分：工频下试验GB/TI449纤维增强塑料弯曲性能试验方法GB/T1462纤维增强塑料吸水性试验方法GB/T2900.8电工术语绝缘子GB/T4109交流电压高于100OV的绝缘套管GB/T21429户外和户内电气设备用空心及合绝缘子定义、试验方法、接收准则和设计推荐GB/T22079标称电压高于IOooV使用的户内和户外聚合物绝缘子一般定义、试验方法和接收准则GB/T26218.3污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第3部分：交流系统用复合绝缘子DL
5、/T376电力复合绝缘子用硅橡胶绝缘材料通用技术条件DLT1277IloOkV交流空心复合绝缘子技术规范DL/T1277-2013IloOkV交流空心复合绝缘子技术规范T/CEC183-2018高压交直流空心复合绝缘子技术规范T/CEC270-2019IOoOkV交流空心充气型线路柱式复合绝缘子技术规范3术语和定义GB/T2900.KGB/T2900.8GBZT4109和GB/T22674中界定的术语适用于本文件。3.1套管bushing供一个或几个导体穿过诸如墙体或箱体等隔板，并将导体与其绝缘的装置。注1：导体可以是套管的一个构成部件或者可以穿入到套管的中心管中。注2：固定到隔板上附近(法兰
6、或紧固件)属于套管的部分。3.2空心复合绝缘子compositehoilowinsuIator空心复合绝缘子至少由两个绝缘部件即绝缘管和伞套构成。伞套既可由安装在套管上的单伞构成(带或不带护套)，也可由一段或分若干段直接压接到管上构成。空心复合绝缘子永久地装有紧固装置或端部附件，且从一端到另一端是贯通的。3.3伞套housingandsheds伞套是绝缘子的外绝缘部分，它提供了必须的爬电距离并保护管免受环境影响。绝缘子的某些结构在管和伞间可能采用绝缘材料制作的护套。这个护套可作为外套的一个部分对待。伞是从外套上伸出的绝缘部件，以增大爬电距离。3.4环氧玻璃纤维管epoxyglassfibert
7、ube以环氧树脂为基体、玻璃纤维为增强体制成的绝缘管。4一般使用条件4 .1阀厅内使用条件(1)全封闭户内，微正压，带通风和空调(2)最高温度：+50(3)最低温度：+5C(4)最大湿度：60%RH(5)污秽等级：户内(6)最小统一爬电比距：阀厅内直流套管的统一爬电比距17mmkV(7)所有阀厅内设备应能适应由过滤空气中的潮湿、盐雾和灰尘造成腐蚀的影响。5 .2户外使用条件表4.1户外设备使用条件序号名称单位典型参数1环境温度最高气温40最低气温+5,-10,-25,-40最大日温度平均值35最大月平均气温35最大日温差K252海拔高度m10003太阳辐射强度WZcm20.14户外污秽等级级b
8、cde5覆冰厚度mm206风速am/s357相对湿度日相对湿度平均值%95月相对湿度平均值908耐受地震能力b水平加速度g3垂直加速度g1.59安装角度/绝缘子轴线与铅垂线夹角O0到9到a100年一遇离地面高度IOm处，IOmin平均的最大风速；b共振、正弦拍波试验法，激振5次，每次持续时间5个频率周期，各次间隔为，并考其端部连接导线振动和导线张力的影响。安全系数不小于1.67。设备本体水平加速度应计及设备支架的动力放大系数2.0。5技术要求5.1基本要求绝缘子应按本标准以及规定程序批准的技术条件和图样制造。5.2尺寸和形位偏差尺寸与形位公差应符合实际图样要求。D尺寸（d）没有标注公差时，除供
9、需双方另有协议外，公差应符合以下要求：当dW300mm时，（0.04d+l.5mm）；当d300mm时，（0.025d+6mm）。2）两端面的平行度：（平行度公差是相对于25OmIn直径的公差。）对于绝缘子高度hW1m,平行度公差p0.5mm；对于绝缘子高度hlm,平行度公差pW0.5hmm.其中“h”单位为米。3）同轴度和同心度cW4（1+h）mm,其中“h”单位为米。4）两端安装孔角偏移公差土1。5）爬电距离偏差以公称值（包括最小公称值）规定时，最大偏差为：+（0.04L+1.5）mm（L为公称爬电距离，mm）。未注明形位公差的，应符合GB/T214292008附录A的规定。5.3外形结构
10、5.3.1外观要求：绝缘子外观除应符合GB/T21429-2008的规定外，还应满足以下要求：D环氧玻璃纤维管应色泽均匀，无斑泽点，内壁应光洁、平整，无气泡、杂质和裂纹或其他损伤。2）端部附件无毛刺、尖角、开裂及锈蚀等缺陷。同一批绝缘子应无明显色差。3）绝缘子上下端法兰表面应光滑、无尖角毛刺。4）绝缘子上下端法兰镀锌层（适用时）不允许有脱落、掉皮现象。5）绝缘子表面的缺陷应不影响其使用安装和连接，表面除满足图纸要求外，其余不允许出现以下缺陷：a）面积大于25廊2（总缺陷面积不超过绝缘子总面积的0.2%）或者是深度、富度大于Imln的表面缺陷；b）外伞套表面不应有裂纹、黑斑、霉迹、氧化起泡等现象
11、；c）伞套和金属附件接合处粘接出现分离或粘接剂不足（适用时）；d）伞和伞套交界面处分离或粘接有缺陷（适用时）；e）伞套表面超过Imm的模压飞边；f）错模不超过0.3mm。5. 3.2伞形结构和外形参数绝缘子伞形结构和外形参数应符合GB/T26218.3的规定。6. 4护套和伞裙材料6.1.1 憎水性能护套和伞裙的憎水性能应符合DL/T376的规定。6.1.2 电气性能硅橡胶绝缘材料的电气性能应满足以下要求：a）体积电阻不小于LoXIOCm；b）表面电阻不小于LOXlOKIQc）交流击穿场强不小于20kVm11b直流不小于30kVmm厚度（l0.1）mm：d）耐漏电起痕及电蚀损不小于TMA4.5
12、级5. 4.3机械性能硅橡胶绝缘材料的机械性能满足以下要求a）抗撕裂强度（直角形试样）不小于IOkN/mb）机械扯断强度不小于4.OMPa,拉断伸长率不小于200%；c）可燃性：FV-0级；d）硬度：高温硫化固态硅橡胶不小于50ShoreA,液态硅橡胶不小于35ShOreA。6. 4.4老化性能应符合GB/T22079的规定。7. 5环氧玻璃纤维管8. 5.1理化性能管材料理化性能应满足以下要求:a）吸水率不大于0.3%；b）染色渗透试验、染色液贯穿试样的时间不小于15min;c）玻璃化转变温度不低于120C；d）含纱量70%80%9. 5.2电气性能管材料电气性能应满足以下要求：a）水扩散试
13、验泄漏电流不大于1mA；b）工频径向击穿场强不小于IOkV/mm；c）工频轴向击穿场强不小于如V/mm；d）工频下介质损耗因数tan不大于5.0101；e）相对介电常数不小于4.0。10. 5.3机械性能管材料机械性能应满足以下要求：a）层间剪切强度由供需双方协商；b）弯曲弹性模量不小于18GPa（20）:c）轴向抗弯强度不小于150MPa。11. 5.4内壁耐受性能当绝缘子内充SR气体时，内壁应具有长期耐腐蚀能力。12. 6密封性能绝缘子密封性能应满足以下要求：a）符合相对应的电力设备的密封试验要求；b）绝缘子密封结构一般选用三角密封结构、平面密封结构、间隙浇装或间隙配合结构;c）密封圈材质
14、应满足绝缘子使用条件要求。13. 7空心复合绝缘子整体参数要求用于电气设备的绝缘子的电气性能和机械性能应符合相对应电气设备的要求，见表1。表1空心复合绝缘子整体参数要求序号名称参数1电气性能工频耐受电压（r.m.s）,kV2雷电冲击耐受电压（peak）,kV3操作冲击耐受电压（Peak）,kV4工频耐受电压下的局部放电量，PC55机械性能额定运行压力，MPa6最大运行压力，MSP,MPa7规定内压力，SIP,MPa8最大机械负荷，MML,kNn9规定机械负荷，SML,kN10空心复合绝缘子整体弹性模量，Gpab15GPa(20)11最大机械负荷下的偏移，mmC12密封性能SF6气体年泄露率（1
15、.5倍最高运行压力下，维持24h测量）0.05%a穿墙套管用空心竟合绝缘子最大机械负荷的确定应考虑重力、端子负荷、风力和地震载荷等复合的影响，通过计算叠加在空心复合绝缘子端部的负荷确定，并考虑一定安全裕度，具体计算方法见附录A。b空心复合绝缘子整体弹性模量计算方法见附录B。C穿墙套管用空心复合绝缘子在最大机械负荷下的偏移量一般不应大于胶浸纸电容芯体在最大机械负荷下的偏移量。6检验规则14. 1检验项目绝缘子的检验分为设计试验、型式试验、抽样试验和逐个试验，必要时还应进行补充试验。表2列出了对应的全部检验项目。表2检验项目序号试验名称试验方法设计试验1介面和金属附件连接区试验工频干闪络参考电压试
16、验GB/T21429-2008热机械预应力试验GBA21429-2008水浸渍预应力试验GB/T21429-2008验证试验：a）外观检查；b）陡波前冲击电压试验；C）工频干耐受电压试验：d）内压力试验。GB/T21429-20082伞套材料试验电痕化和蚀损试验GB/T21429-2008阻燃性试验GB/T21429-2008耐漏电起痕及电蚀损试验GB/T21429-2008硬度试验GB/T22079加速气候试验GBA220793管材料试验吸水率试验GB/T1462水扩散试验6.2.2染色渗透试验GB/T22079弯曲弹性模量试验GB/T1449工频径向击穿场强试验GB/T1408.1工频轴向
17、击穿场强试验GB/T1408.1耐油性试验6.2.4型式试验4内压力试验GB/T21429-20085弯曲试验GB/T21429-2008抽样试验6尺寸检查GB/T21429-20087机械试验GB/T21429-20088端部附件和绝缘子伞套间介面的检验GB/T21429-2008逐个试验9外观检查GB/T21429-200810逐个压力试验GB/T21429-200811逐个机械试验GB/T21429-200812逐个密封试验GB/T21429-200813管材料试验GB/T21429-20087. 2设计试验8. 2.1要求6.2.1.1设计试验是用来验证设计、材料和制造方法（工艺）的适
18、用性。设计试验仅进行一次，并将结果记录在试验报告中。当一种空心复合绝缘子通过了此设计试验时，其试验结果对这一类绝缘子都有效。空心复合绝缘子具有如下特性：a）管和伞套的材料、设计相同；b）制造方法相同；c）附件的材料、设计相同且附着方法相同d）管上面的伞套材料（包括所使用的护套）的厚度相同或较厚。6.2.1.2应验明被试绝缘子与给出的标有制造公差的所有尺寸的图样一致。6.2.1.3当设计上有改变时，应按表3重新进行试验。表3设计上变化时的重复试验序号设计改变应重新进行的试验整体界面伞套管1伞套材料2伞套的设计a3伞套到管的介面（附着方法）4管材料5管的设计6伞套制造过程7管制造过程8金属附件材料
19、9金属附件设计a10伞套到端部附件的介面（附着方法和几何形状）11连接区（附着方法和几何形状）注：V表示须进行该项试验。a厚度增大时不需要重新进行试验。6.2.2水扩散试验6.2.2.1试品对于等效直径为300mm及以上产品，用金刚石锯片将材料管沿与轴线成90方向切下1只环形试样，环形试样的高度为（300.5）Innb材料管上的伞套材料应去除。沿圆周方向将环形试样分割为12个等分的12只试品，切割面应用180目的细砂布磨光，两断面应清洁且平行。6.2.2.2预应力按照GB/T214292008进行。6.2.2.3电压试验按照GB/T214292008进行。6.2.2.4接收准则按照GB/T21
20、4292008进行。6.2.3染色渗透试验6.2.3.1试品用金刚石锯片将材料管沿与轴线成90方向切下6只环形试样，每只试样的高度为（10士0.5）mm且试品伞套材料不应去除，切割面应用180目的细砂布磨光，两断面应清洁且平行。6.2.3.2接收准则按照GB/T214292008进行。6.2.4耐油性试验6.2.4.1试品试块应从制造绝缘子材料管的剩余部分中取得，试品数量不少于6只。建议尺寸为高25mm、宽6mm、厚Ionm1。6.2.4.2试验方法依据GB/T5654测量绝缘油的介质损耗因数，并记录作为参考值。将试块浸泡于绝缘油内，绝缘油的体积与管材料试块的表面积比推荐10：1。将浸泡有试块
21、的绝缘油放入烘箱中，维持（902）C恒温168h,冷却至室温，再取出绝缘油样品根据GB/T5654测量绝缘油的介质损耗因数。6.2,4.3*接收准则试验后绝缘油介质损耗因数tan0.5%06.3型式试验型式试验是用来验证绝缘子的机械特性，该机械特性主要取决于绝缘子的管和端部附件。型式试验应施加于通过了设计试验的绝缘子。仅当绝缘子的型式或材料或其制造过程改变时，型式试验才需重新进行。型式试品数量、试品规格、试验程序和接收准则应符合GB/T214292008的规定。弯曲负荷型式试验应采用立式抗弯机。6.4抽样试验绝缘子抽样试验试品数量、接收准则和重复试验程序应符合GB/T214292008的规定。
22、6.5逐个试验逐个试验的试验程序和接收准则应符合GB/T214292008的规定。逐个试验的抗弯试验如采用卧式抗弯机，应根据试品自重和规格，估算初始偏移量，施加端部载荷抵消试品自重影响。7标识每只绝缘子应该有铭牌或标识牌，标识应清晰且不易擦去且应至少标明以下内容：a）制造厂名称或商标；b）产品型号和名称；c）生产日期；d）出厂编号等。8文件制造者应对所有成批生产的符合本标准的绝缘子的记录保存至少10年。这些记录应包含下列信息:型号；编号；制造日期；逐个试验及其日期和结果。当有要求时应向设备制造者提供记录。附录A（资料性）直流套管用空心复合绝缘子最大机械负荷（MML）计算方法直流套管用空心复合绝
23、缘子最大机械负荷确定方法，在于通过计算叠加在空心匏合绝缘子端部的不同类型负荷，并考虑一定安全裕度，反演计算得到空心复合绝缘子的最大运行负荷，具体步骤如下：criicalpoirU图A.1直流套管用空心复合绝缘子结构示意图F=SlM(.5d,p)式中：户表示空心复合绝缘子在运行条件下套管上预期施加的最大负荷；S表示安全裕度；“牛表示户内或户外侧端子距离绝缘子根部的距离；时表示重力、端子负荷、风力和地震载荷等在绝缘子根部形成的弯曲力矩；取表示重力和地震负荷在绝缘子根部形成的弯曲力矩；加表示风载在绝缘子根部形成的弯曲力矩；Mw表示端子负荷在绝缘子根部形成的弯曲力矩；重力和地震负荷在绝缘子根部形成的弯
24、曲力矩，其特征在于，可按照下式计算得到:MbS=FbqFb=Fhsina+FvCoSaFh=m-ahk-RScFv=mavkRSc+mg式中：凡表示弯曲负荷；4表示户内或户外侧重心距离绝缘子根部的距离;表示安装位置和垂直方向的夹角；后表示水平载荷；凡表示垂直载荷；加表示套管户内或户外侧的重量，包括一侧绝缘子和电容芯体的重量；&和&表示水平和垂直方向的加速度；女表示放大系数，一般取1.5；表示阻尼响应系数，穿墙套管一般取2.25；S表示多频响应系数，穿墙套管一般取L5；g表示重力加速度。风栽在绝缘子根部形成的弯曲力矩，其特征在于，可按照下式计算得到:MInV=PSdPS=(De+Di)2-dh式
25、中：夕表示风压，一般取740Pa；S表示户外侧套管迎风面积；&表示套管安装法兰至顶部端子间的距离；.和表示套管空心复合绝缘子伞裙的直径。图A.2空心复合绝缘子伞裙结构示意图端子负荷在绝缘子根部形成的弯曲力矩，其特征在于，可按照下式计算得到:MnP=07F桃Ujp式中：儿皆表示悬臂负荷，一般取2500N。附录B(资料性)空心复合绝缘子整体弹性模计算方法空心复合绝缘子整体弹性模量(GPa)应根据弯曲负荷试验结果进行计算，计算公式如下:3d(R4-r4)式中：产表示施加在空心复合绝缘子上端部的机械负荷，kN；d表示空心复合绝缘子在施加机械负荷F下的端部偏移量，mm；办表示户内或户外侧端子距离绝缘子根部的距离；1.、R、r分别表示空心复合绝缘子的长度、外径和内径，mm。
